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持続可能な農業とは、環境への悪影響を減らし、天然資源を助け、拡大し、再生不可能な資源が生産的な目的に利用されることを保証する農業のことです。 [ 1 ] [ 2 ]これは、生態系サービスの理解に基づいています。農業の持続可能性を高める方法は数多くあります。持続可能な食料システムの中で農業を発展させる際には、柔軟なビジネスプロセスと農業慣行を開発することが重要です。[ 3 ]
農業は環境負荷が非常に大きく、気候変動（食料システムは人為的な温室効果ガス排出量の3分の1を占めている）[ 4 ] [ 5 ] 、水不足、水質汚染、土地劣化、森林破壊、その他のプロセスを引き起こす上で重要な役割を果たしています。 [ 6 ]農業は同時に環境変化を引き起こし、これらの変化の影響を受けています。[ 7 ]持続可能な農業は、人間や自然システムに損害を与えることなく作物や家畜を生産できる環境に優しい農法で構成されています。これには、土壌、水、生物多様性、周辺または下流の資源、農場や近隣地域で働いたり生活したりする人々への悪影響を防ぐことが含まれます。持続可能な農業の要素には、パーマカルチャー、アグロフォレストリー、混合農業、多毛作、輪作などがあります。[ 8 ]従来の集約農業と高収量、そして農地への転換から自然生息地を保護することを組み合わせた土地節約も、持続可能な農業の一形態とみなすことができます。[ 9 ]
持続可能な食料システムの開発は、人類の持続可能性に貢献します。たとえば、気候変動を緩和する最良の方法の 1 つは、持続可能な農業に基づいた持続可能な食料システムを構築することです。持続可能な農業は、変化する環境条件の中で増加する人口を養う農業システムを可能にする潜在的な解決策を提供します。[ 7 ]持続可能な農業慣行に加えて、持続可能な食生活への食生活の変化は、環境への影響を大幅に削減する相互に関連した方法です。[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]有機認証、レインフォレスト アライアンス、フェア トレード、UTZ 認証、GlobalGAP 、バード フレンドリー、コーヒー コミュニティの共通コード (4C)など、数多くの持続可能性基準と認証システムがあります。[ 14 ]
「持続可能な農業」という用語は、1977年に米国農務省によって、長期的には特定の場所に適用できる植物と動物の生産慣行の統合システムとして定義されました。[ 15 ]
しかし、土地との持続可能な関係を持つという考え方は、この用語が正式に語彙に加えられる何世紀も前から先住民コミュニティで広く普及していた。[ 16 ]
持続可能な農業は、増加する人口を養う最も現実的な方法であるという共通認識がある。地球の人口を養うためには、農業慣行は環境と、農業が支えるコミュニティの両方に対する将来のコストを考慮しなければならない。[ 17 ]すべての人に十分な資源を提供できないリスクが、農業生産性を向上させるために持続可能性分野の技術の採用につながった。この進歩の理想的な結果は、世界中で増え続ける人口を養う能力である。持続可能な農業の人気が高まっているのは、人類を養う能力という点で、地球の収容力（または惑星の限界）に達した、あるいはそれを超えているという広範な懸念と関連している。[ 18 ]
農業における持続可能性に関連する重要な原則がいくつかあります。[ 19 ]
持続可能性は、無限の利益、すなわち無限の再生を促進するように設計された農業環境をもたらすため、短期的な経済だけでなく長期的な経済も考慮します。[ 20 ]資源の保全の必要性と、生計を立てようとする農家のニーズとのバランスをとります。[ 21 ]
これは、人間の景観の中に生物多様性を共存させる、和解生態学であると考えられている。[ 22 ]
多くの場合、農業における持続可能な慣行の実施は、技術の導入、特に環境に配慮した適切な技術の導入を通じて行われる。
持続可能な農業システムは、AIの研究開発においてますます重要な分野になりつつあります。資源の最適化、作物の健康状態のモニタリング、収量予測などの分野でAIのスキルを活用することで、農家はより環境に優しい農業慣行へと大きく前進できる可能性があります。AI制御の灌漑システムは、センサーを使用して土壌水分レベルと気象条件を監視し、それに応じて水を分配することで、水の消費量を最適化します。この水管理技術により、水の消費量を最大30%削減できます。[ 23 ]
人工知能（AI）モバイル土壌分析により、農家は土壌の肥沃度を高めながら、環境負荷を軽減することができます。この技術により、土壌の栄養レベルを現場でリアルタイムに評価することが可能になります。[ 24 ]インテリジェントシステムは、雑草、害虫、植物病害を検出して警告を発し、農業生産性を向上させるための戦略を策定することができます。[ 25 ]
2023年のレビュー記事では、農業の生物多様性と生態学的実践に関する研究であるアグロエコロジーは、農業の実践を地域的および地球規模で統合し、生産者の経済的実行可能性を確保し、デジタル化や精密育種などの技術とともに生態学的方法を使用する場合にのみ、農業を変革するための主流モデルになり得ると結論付けています。[ 26 ]アグリボルタイクスは、クリーンエネルギーを生成する太陽光パネルの横で作物を栽培できるように土地利用を最適化することで、持続可能な農業を強化します。この二重利用アプローチは、土地資源を節約し、微気候を改善し、より回復力のある環境に優しい農業実践を促進することができます。[ 27 ]
土壌に長期的なダメージを与える可能性のある行為には、土壌の過度な耕起（侵食につながる）や、適切な排水のない灌漑（塩類化につながる）などがある。[ 28 ] [ 29 ]
農業用地にとって最も重要な要素は、気候、土壌、栄養分、そして水資源です。この4つのうち、水と土壌の保全は人間の介入によって最も容易に改善できます。農家が作物を栽培・収穫する際、土壌から栄養分の一部が失われます。栄養分を補充しなければ、土地は栄養分が枯渇し、利用できなくなるか、収穫量が減少します。持続可能な農業は、天然ガスや鉱石などの再生不可能な資源の使用や必要性を最小限に抑えつつ、土壌を補充することに依存しています。
近年の研究では、持続可能な農業における植物関連微生物叢の重要性が強調されている。野生種と栽培種のフィンガーミレット（Eleusine coracana）の研究では、植物の発育段階、栽培化、根の部位が根関連微生物群集の構成に大きく影響することがわかった。この研究では、植物が発育上のニーズに応じて周囲の土壌群集から微生物分類群を選択的に取り込むことが示され、微生物叢に基づくアプローチが化学肥料や農薬への依存を減らしながら持続可能な作物生産に貢献できる可能性が示唆された。[ 30 ]
「永久に生産できる」農場であっても、他の場所で環境の質に悪影響を及ぼす場合は、持続可能な農業とは言えません。グローバルな視点が必要となるケースの一例として、肥料や堆肥の使用が挙げられます。これらは農場の生産性を向上させることができますが、近くの河川や沿岸水域を汚染する可能性があります（富栄養化）。[ 31 ]もう一方の極端なケースも望ましくありません。土壌中の栄養分の枯渇による作物の収穫量の低下の問題は、熱帯雨林の破壊と関連付けられています。[ 32 ]アジアでは、持続可能な農業に必要な土地の具体的な量は約12.5エーカー（5.1ヘクタール）で、これには家畜の飼料、換金作物としての穀物生産、その他の食料作物の土地が含まれます。場合によっては、小規模な養殖ユニットも含まれます（AARI-1996）。
硝酸塩は農業において肥料として広く利用されている。残念ながら、農業に関連する主要な環境問題の一つは、硝酸塩が環境中に流出することである。[ 33 ]原理的には無期限に利用可能な硝酸塩の供給源としては、以下のようなものがある。
最後の選択肢は1970年代に提案されましたが、徐々に実現可能になってきています。[ 37 ] [ 38 ]リンやカリウムなどの他の栄養素の投入を代替する持続可能な選択肢はより限られています。
その他の選択肢としては、長期的な輪作、ナイル川の氾濫のように耕作地を毎年氾濫させる自然のサイクル（失われた栄養分を戻す）への回帰、バイオ炭の長期利用、害虫、干ばつ、栄養不足といった理想的とは言えない環境に適応した在来種の作物や家畜の利用などが挙げられる。土壌中の栄養分を多く必要とする作物は、適切な肥料管理を行うことで、より持続可能な方法で栽培できる。
リン酸塩は肥料の主要成分です。窒素に次いで植物にとって2番目に重要な栄養素であり、[ 39 ]しばしば制限要因となります。[ 40 ]土壌の肥沃度と作物の収量を向上させることができるため、持続可能な農業にとって重要です。[ 41 ]リンは、光合成、エネルギー伝達、シグナル伝達、高分子生合成、呼吸など、すべての主要な代謝プロセスに関与しています。根の分岐と強度、種子の形成に必要であり、病害抵抗性を高めることができます。[ 42 ]
リンは土壌中に無機リンと有機リンの両方の形で存在し[ 39 ]、土壌バイオマスの約0.05%を占める[ 42 ] 。リン肥料は農耕地土壌への無機リンの主な投入源であり、耕作地土壌中のリンの約70%～80%は無機リンである[ 43 ] 。リン酸を含む化学肥料を長期間使用すると富栄養化が進み、土壌微生物の生命が減少するため、人々は他の供給源を探してきた[ 42 ] 。
リン肥料はリン鉱石から製造される。[ 44 ]しかし、リン鉱石は再生不可能な資源であり、農業用採掘によって枯渇しつつある。[ 41 ] [ 43 ]リンのピークは今後数百年以内に訪れるだろう[ 45 ] [ 46 ] [ 47 ]あるいはそれよりも早く訪れるかもしれない。[ 48 ] [ 49 ] [ 50 ]
カリウムは植物の発育に非常に重要な主要栄養素であり、肥料によく用いられます。[ 51 ]この栄養素は、作物の保水性、栄養価、収量、味、色、食感、病害抵抗性を向上させるため、農業に不可欠です。穀物、果物、野菜、米、小麦、キビ、砂糖、トウモロコシ、大豆、パーム油、コーヒーの栽培によく用いられます。[ 52 ]
塩化カリウム（KCl）は農業で使用されるカリウムの最も広く普及した供給源であり、[ 53 ]農業用に生産されるカリウム全体の90%を占めている。[ 54 ]
KCl の使用は土壌中の高濃度の塩化物 (Clˉ) を招き、土壌塩分の増加、栄養素利用可能性の不均衡、およびこのイオンの土壌生物に対する殺生物効果により土壌の健康を害します。[ 55 ]その結果、植物と土壌生物の発達が影響を受け、土壌の生物多様性と農業生産性が危険にさらされます。[ 56 ] [ 57 ] [ 58 ] [ 59 ] KCl の代替として持続可能な選択肢は、塩化物を含まない肥料であり、その使用は植物の栄養ニーズと土壌の健康の促進を考慮する必要があります。[ 60 ] [ 61 ]
土地の劣化は深刻な地球規模の問題になりつつあります。気候変動に関する政府間パネルによると、「地球の氷のない陸地の約4分の1が人為的な劣化にさらされている（中程度の信頼度）。農地からの土壌侵食は、現在、土壌形成速度の10～20倍（不耕起）から100倍以上（慣行耕起）と推定されている（中程度の信頼度）」[ 62 ] 。地球上の土地のほぼ半分は乾燥地で覆われており、劣化しやすい。[ 63 ]南部アフリカでは毎年10億トン以上の土壌が侵食によって失われており、このままでは30～50年以内に作物の収穫量が半減することになる。[ 64 ]持続可能な農法を採用している農場と従来の農法を採用している農場の2つの隣接する小麦農場を比較した研究では、持続可能な農場の方が有機物、微生物群集、栄養分含有量が高く、土壌の質が著しく優れていることがわかった。また、収量はわずかに低いものの、投入コストが低いため純利益が22.4%高いことも明らかになった。[ 65 ]
不適切な土壌管理は、十分な食料を生産する能力を脅かしています。集約農業は土壌中の炭素レベルを低下させ、土壌構造、作物の生育、生態系機能を損ない、気候変動を加速させます。[ 66 ]農業慣行の変更は、土壌が効果的な炭素吸収源として機能することができるため、炭素隔離の方法として認識されています。[ 67 ]
土壌管理技術には、不耕起栽培、風食を軽減するためのキーライン設計と防風林、土壌への有機物の再投入、土壌塩類化の軽減、および水の流出防止が含まれます。[ 68 ] [ 69 ]
世界人口の増加と食料需要の増加に伴い、土地資源への圧力が高まっています。土地利用計画と管理において、土地利用の変化が土壌侵食などの要因に与える影響を考慮することは、長期的な農業の持続可能性を支えることができます。これは、農民が家畜を放牧し、オリーブ、野菜、穀物を栽培している中東の乾燥地帯であるワディ・ジクラブの研究によって示されています。[ 70 ]
20世紀を振り返ると、貧困層の人々にとって、環境に配慮した土地利用慣行に従うことは、複雑で困難な生活状況のために、必ずしも実行可能な選択肢ではなかったことがわかる。[ 71 ]現在、発展途上国における土地劣化の増加は、小規模農家がやむを得ず持続不可能な農業慣行を強いられることと関連している可能性がある。[ 72 ]
広大な土地を農地に転換すると、環境と健康に深刻な影響を及ぼします。例えば、人間と動物の間の自然緩衝地帯が劣化し、生物多様性が低下し、遺伝的に類似した動物の集団が大きくなるため、人獣共通感染症（2019年のコロナウイルス感染症など）の増加につながります。[ 73 ] [ 74 ]
地球上の土地は有限な資源です。農地の拡大は生物多様性を低下させ、森林破壊につながる可能性がありますが、状況は複雑です。例えば、北大西洋のフェロー諸島にノルウェー人入植者（バイキング）が羊を導入したことを調べた研究では、時間の経過とともに、放牧そのものよりも土地の細分化が土壌侵食と劣化に大きく寄与したと結論付けられています。[ 75 ]
国連食糧農業機関は、今後数十年間、工業開発や都市開発、湿地の埋め立て、森林の耕作地への転換により農地が失われ続け、生物多様性の喪失や土壌侵食の増加につながると推定している。[ 76 ]
現代農業では、農場での機械化、食品加工、貯蔵、輸送のプロセスでエネルギーが使用されています。[ 77 ]そのため、エネルギー価格は食料価格と密接に関連していることがわかっています。[ 78 ]石油は農業用化学薬品の原料としても使用されています。国際エネルギー機関は、化石燃料資源の枯渇の結果として、再生不可能なエネルギー資源の価格が上昇すると予測しています。そのため、化石燃料エネルギーを食料生産から「切り離す」ための対策が講じられ、再生可能エネルギーを含む「エネルギー効率の良い」農業システムへの移行が行われない限り、世界の食料安全保障が低下する可能性があります。[ 78 ] [ 79 ] [ 80 ]パキスタン での太陽光発電灌漑の使用は、農業用水灌漑のための閉鎖システムであると言われています。[ 81 ]
人々が地元の製品を使用すれば、輸送による環境コストを回避できる可能性がある。[ 82 ]
降雨量だけで作物が育つ地域もあるが、他の多くの地域では灌漑が必要である。灌漑システムが持続可能であるためには、適切な管理（塩害を防ぐため）が必要であり、水源から自然に補充される量以上の水を使用してはならない。そうしないと、水源は事実上再生不可能な資源になってしまう。井戸掘削技術と水中ポンプの改良、点滴灌漑と低圧ピボットの開発により、以前は降雨だけに頼っていたため農業の成功が予測不可能だった地域でも、定期的に高い作物収量を達成することが可能になった。しかし、この進歩には代償が伴う。オガララ帯水層のような多くの地域では、水が補充されるよりも速いペースで消費されている。
UC Davis農業持続可能性研究所によると、平均的な降雨量のある「通常の」年であっても、干ばつに強い農業システムを開発するにはいくつかのステップを踏む必要がある。これらの対策には、政策と管理の両方の措置が含まれる。[ 83 ]
持続可能な水資源開発の指標には、降雨による河川の年間平均流量、国外からの流入量、国外からの水の割合、総取水量などがある。[ 84 ]世界の淡水の69%は農業活動によって消費されていると推定されている。[ 85 ]
ワイオミング州やアメリカ合衆国の他の地域では、農家が羊毛を使って水を節約する方法を発見した。[ 86 ]
持続可能な農業は、複数の問題を一つの包括的な解決策で解決しようとする試みです。持続可能な農業の実践の目標は、農業による環境悪化を減らしつつ、作物、ひいては食料の生産量を増やすことです。小規模農業コミュニティ内で農村経済の発展を促進するために、持続可能な農業の実践を利用しようとするさまざまな戦略があります。現代の議論の中で最も人気があり、かつ対立する2つの戦略は、無制限の市場に食料生産を決定させることと、食料を人権とみなすことです。これらのアプローチのどちらも、必ずうまくいくと証明されているわけではありません。農業コミュニティ内での農村貧困削減のための有望な提案は、持続可能な経済成長です。この政策の最も重要な側面は、小規模農業経済の安定化を通じて、最も貧しい農民を経済全体の発展に定期的に含めることです。[ 87 ]
1900年代初頭、アメリカの農村部で、ジョージ・ワシントン・カーバー博士は持続可能な農業手法を教えることで農村部の貧困問題に取り組もうとしました。彼は移動式の農業学校であるジェサップ・ワゴンを発明し、農村部の農民のもとへ出向き、彼らの農場で持続可能な農業を教え、実践的な経験を提供しました。[ 88 ]カーバー博士が農村部にもたらした教えの中には、綿花などの単作農業の慣行を打破し、輪作、堆肥化、窒素などの土壌栄養素の重要性を教えることなどがありました。[ 89 ]カーバー博士の教えと影響は、現代のアメリカの農業運動の多くにつながっています。彼の遺産は、彼にちなんで名付けられた米国農務省農業研究局（ARS）本部の一部として今も受け継がれています。そこでは、気候変動の原因と影響を軽減するために、土壌の健康と保全に対するカーバー博士の重点をさらに発展させています。[ 90 ]
2007年、国連は「アフリカにおける有機農業と食料安全保障」に関する報告書を発表し、持続可能な農業の利用は、土地利用を拡大することなく、環境への影響を軽減しながら、世界的な食料安全保障を達成するための手段となり得ると述べた。[ 91 ] 2000年代初頭から、発展途上国からは、地域社会の人々が農業プロセスに考慮されない場合、深刻な被害が生じるという証拠が提示されている。社会科学者のチャールズ・ケロッグは、「搾取された人々は、最後の手段として、その苦しみを土地に押し付ける」と述べている。[ 91 ]持続可能な農業とは、恒久的かつ継続的に「構成人口に食料を供給する」能力を意味する。[ 91 ]
農家の利益を増やし、コミュニティを改善し、持続可能な慣行を継続できる機会はたくさんあります。たとえば、ウガンダでは、遺伝子組み換え生物はもともと違法でした。しかし、ウガンダのバナナ危機のストレスにより、バナナ細菌性萎凋病が収穫量の90%を壊滅させる可能性があったため、解決策としてGMOを調査することにしました。[ 92 ]政府は、国家バイオテクノロジーおよびバイオセーフティ法案を発行し、国家バナナ研究プログラムに参加している科学者が遺伝子組み換え生物の実験を開始できるようにしました。[ 93 ]この取り組みは、かなりの部分が自分たちで栽培した食料で生活しているため、地域社会を助ける可能性があり、主な農産物の収穫量が安定するため利益も得られます。
すべての地域が農業に適しているわけではありません。[ 94 ] [ 95 ]過去数十年の技術進歩により、これらの地域の一部で農業が発展しました。たとえば、ネパールは高地や山岳地帯に対応するために温室を建設しました。 [ 39 ]温室は閉鎖系であるため、より多くの作物を生産でき、水の使用量も少なくて済みます。[ 96 ]
脱塩技術は塩水を淡水に変えることができ、水供給が限られている地域での水へのアクセスを向上させることができます。[ 97 ]これにより、天然の淡水源を減らすことなく作物の灌漑が可能になります。[ 98 ]脱塩は農業を維持するために水を必要とする地域に水を提供する手段となり得ますが、資金と資源が必要です。中国の地域では、水へのアクセスを増やすために大規模な脱塩を検討していますが、現在の脱塩プロセスのコストでは非現実的です。[ 99 ]
持続可能な農業に従事する女性は、学術界から労働界まで、さまざまな経歴を持つ。1978年から2007年にかけて、米国では女性農場経営者の数が3倍になった。[ 94 ] 2007年には、女性が経営する農場は全体の14%に達したが、1978年には5%だった。この増加の多くは、女性が「男性優位の従来型農業の分野」以外で農業に従事していることによるものである。[ 94 ]
家庭や学校などの裏庭で家族やコミュニティが食料を栽培する習慣は、第一次世界大戦、大恐慌、第二次世界大戦の時期に米国で広く普及し、一時期は米国の野菜の40%がこの方法で生産されていました。この習慣は、COVID-19パンデミックの時期に再び人気が高まりました。この方法は、比較的持続可能な方法で食料を栽培することを可能にし、同時に貧しい人々が食料を入手しやすくすることができます。[ 100 ]
環境問題など、従来の会計システム（農家が負担する直接的な生産コストのみを考慮する）ではカバーされないコストは、外部性として知られています。[ 19 ]
ネッティングは、歴史を通じて小規模農家システムにおける持続可能性と集約農業について研究した。 [ 101 ]
生態系サービス、生物多様性、土地劣化、持続可能な土地管理といった外部性を経済分析に組み込んだ研究は数多く存在する。例えば、「生態系と生物多様性の経済学」研究や「土地劣化の経済学イニシアチブ」は、持続可能な土地管理と持続可能な農業の実践に関する経済的な費用便益分析を確立することを目指している。
トリプルボトムラインの枠組みには、財務的ボトムラインに加えて、社会的および環境的側面が含まれます。持続可能な未来は、物質消費と人口増加が抑制され、物質とエネルギーの使用効率が大幅に向上すれば実現可能です。その移行を実現するには、公平性と生活の質を高める長期的および短期的目標のバランスを取る必要があります。[ 102 ]
2025年の国連の報告書によると、飢餓は世界的に6年連続で増加している。資金が不足する中、考えられる解決策は「持続可能な農業への投資であり、これは直接的な食糧援助よりも4倍費用対効果が高いが、人道支援資金のわずか3％を占めるにすぎない」[ 103 ] 。
持続可能な農業への障壁は、3つの異なる側面から分解して理解することができます。これら3つの側面は、持続可能性の中核となる柱、すなわち社会、環境、経済の柱と見なされています。[ 104 ]社会の柱は、社会が生まれ、成長し、そこから学ぶ条件に関連する問題を扱います。[ 104 ]これは、従来の農業慣行から脱却し、より良い社会と条件を生み出す新しい持続可能な慣行に移行することを扱います。[ 104 ]環境の柱は、気候変動に対処し、将来の世代のために環境を保護する農業慣行に焦点を当てます。[ 104 ]経済の柱は、生計への影響を最小限に抑えながら、経済成長と安定を促進しながら持続可能な農業を実践する方法を見つけ出します。[ 104 ]持続可能な農業慣行を妨げる障壁を特定し、克服するためには、これら3つの柱すべてに取り組む必要があります。[ 104 ]
持続可能な農業に対する社会的障壁には、文化の変化、協力の必要性、インセンティブ、新しい法律などが含まれます。[ 104 ]従来の農業から持続可能な農業への移行には、農家と消費者の両方による大きな行動の変化が必要です。[ 105 ]農家間の協力と連携は、最小限の複雑さで持続可能な慣行への移行を成功させるために必要です。[ 105 ]これは、競争と収益性を重視する農家にとっては課題と見なされる可能性があります。[ 106 ]農家が農業の方法を変えるためのインセンティブも必要です。[ 107 ]持続可能な農業を義務付けたり望ましいものとする公共政策、広告、法律を利用することで、これらの社会的障壁を克服することができます。[ 108 ]
環境障壁は、自然生態系を保護および保全する能力を阻害します。[ 104 ]これらの障壁の例としては、農薬の使用や気候変動の影響が挙げられます。[ 104 ]農薬は、生産を壊滅させる可能性のある害虫と戦うために広く使用されており、食料価格と生産コストを低く抑える上で重要な役割を果たしています。[ 109 ]持続可能な農業への移行のために、農家は、人間の健康と生息地の両方に害が少ないものの、生産コストが高くなるグリーン農薬の使用を奨励されています。[ 110 ]気候変動もまた、急速に拡大している障壁であり、農家がほとんど制御できないものであり、地域に基づく障壁を通して見ることができます。[ 111 ]これらの地域に基づく障壁には、生産の損失を引き起こす可能性のある気象条件、地形、土壌の質などの要因が含まれており、その結果、従来の慣行から切り替えることに抵抗が生じます。[ 111 ]また、多くの環境上の利点は目に見えず、すぐに明らかになるものではありません。[ 112 ]土壌や栄養素の損失率の低下、土壌構造の改善、有益な微生物の増加といった大きな変化には時間がかかります。[ 112 ]従来の農業では、雑草や害虫などがいないため、その利点は容易に目に見えるものですが、土壌や周辺の生態系への長期的なコストは隠されていて「外部化」されています。[ 112 ]技術の進化以来の従来の農業慣行は、生物多様性の損失、生態系の破壊、水質の悪化など、さまざまな害を通じて環境に重大な損害を与えてきました。 [ 107 ]
持続可能な農業慣行を実施する上での経済的障害には、低い収益性、経済的インセンティブの欠如、およびごくわずかな資本投資が含まれます。[ 113 ]持続可能な慣行が採用されるかどうかは、経済的インセンティブと状況によって大きく左右されます。[ 104 ] [ 113 ]持続可能な農業方法への移行に必要な人的資本と物的資本には、労働力の訓練と新しい技術や製品への投資が必要であり、これには高額な費用がかかります。[ 104 ] [ 113 ]さらに、慣行農業を行う農家は作物を大量生産できるため、収益性を最大化できます。[ 104 ]これは、生産能力の低さを奨励する持続可能な農業では難しいでしょう。[ 104 ]
著者のジェームズ・ハワード・クンストラーは、現代の技術のほとんどすべてが悪であり、農業を古代の伝統的な方法で行わない限り、持続可能性はあり得ないと主張している。[ 114 ]持続可能性コミュニティでは、より持続可能な農業への取り組みが支持されているが、これらはしばしば漸進的なステップとしか見なされず、最終目標とは見なされない。[ 107 ]持続可能な農業を促進する有望な方法の1つは、地域農業とコミュニティガーデンを通じることである。[ 107 ]地元の農産物と農業教育を学校、コミュニティ、機関に取り入れることで、新鮮な農産物の消費を促進し、消費者の需要を高めることができる。[ 107 ]
エネルギー使用量の大幅な削減、環境負荷の最小化、包装済み消費財の減少、短い食料サプライチェーンによる地元での購入、加工食品の減少、家庭菜園やコミュニティガーデンの増加など、今日とは大きく異なる真に持続可能な定常状態の経済を予測する人もいる。 [ 115 ]
農業における持続可能性の定義については議論がある。その定義は、生態中心主義的アプローチと技術中心主義的アプローチという2つの異なるアプローチで特徴づけられる。[ 116 ]生態中心主義的アプローチは、人間の発展のゼロ成長または低成長レベルを強調し、消費パターン、資源配分、および利用を変えることを目標として、有機農業およびバイオダイナミック農業技術に焦点を当てている。技術中心主義的アプローチは、持続可能性はさまざまな戦略によって達成できると主張しており、保全志向の農業システムのような産業システムの国家主導の修正を実施すべきだという見解から、バイオテクノロジーが食料需要の増加を満たす最良の方法であるという主張までがある。[ 116 ]
持続可能な農業というテーマは、多機能農業と生態系サービスの2つの異なる視点から見ることができます。[ 117 ]これらのアプローチはどちらも似ていますが、農業の機能の見方が異なります。多機能農業の哲学を採用する人々は、農場中心のアプローチに焦点を当て、機能を農業活動の成果物として定義します。[ 117 ]多機能性の中心的な主張は、農業は食料と繊維の生産以外の機能も持つ多機能な事業であるということです。これらの機能には、再生可能資源の管理、景観の保全、生物多様性が含まれます。[ 118 ]生態系サービス中心のアプローチは、個人と社会全体が生態系から利益を得ており、それを「生態系サービス」と呼びます。[ 117 ] [ 119 ]持続可能な農業では、生態系が提供するサービスには、受粉、土壌形成、栄養循環などがあり、これらはすべて食料生産に必要な機能です。[ 120 ]
持続可能な農業は、農業に対する生態系アプローチ、すなわちアグロエコロジーとして捉えるのが最適であるとも主張されている。[ 121 ]
ほとんどの農業専門家は、「持続可能性という目標を追求する道徳的義務がある」ことに同意している。[ 91 ]主な議論は、どのシステムがその目標への道筋を提供するかという点にある。なぜなら、持続不可能な方法が大規模に使用されると、環境と人間に甚大な悪影響を及ぼすからである。
その他の手法としては、多年生作物を1つの畑で栽培する混作があり、それぞれの作物は天然資源をめぐって互いに競合しないように、別々の季節に生育する。[ 122 ]このシステムにより、病害に対する抵抗力が高まり、土壌の浸食や栄養分の損失の影響が軽減される。例えば、マメ科植物による窒素固定は、土壌中の硝酸塩に依存する植物と併用することで、土地を毎年再利用することを可能にする。マメ科植物は1シーズン生育して土壌にアンモニウムと硝酸塩を補充し、次のシーズンには他の植物を畑に播種して収穫の準備を整えることができる。
持続可能な雑草管理方法は、除草剤耐性雑草の発生を抑制するのに役立つ可能性がある。[ 123 ]また、輪作にマメ科植物を使用すれば、輪作によって窒素を補充でき、資源をより効率的に利用できる可能性もある。[ 124 ]
持続可能な畜産を実践する方法も数多くあります。放牧管理のツールには、放牧地を柵で囲ってパドックと呼ばれる小さな区画にすること、家畜の密度を下げること、家畜をパドック間で頻繁に移動させることなどがあります。[ 125 ]
持続可能な農業手法の分野では、さまざまな農業手法の統合が、効率性を高め、環境への影響を軽減する可能性が認識されつつあります。たとえば、エジプトにおける小麦と魚の複合養殖に関する研究では、全体的な生産性の向上と外部投入への依存度を低減できる可能性が実証されています。[ 126 ]このアプローチは、稲と魚の養殖などの他の統合システムに見られる原則と一致しており、持続可能性を高めるために複合農業活動を多様化することの価値を強調しています。
生産量の増加は集約化の目標です。持続可能な集約化は、生産量を増加させると同時に環境成果の改善にも役立つ特定の農業手法を包含します。農場の望ましい成果は、耕作地の増加や自然生息地の破壊を必要とせずに達成され、システムのパフォーマンスは環境への正味コストなしで向上します。持続可能な集約化は、国連の優先事項となっています。持続可能な集約化は、より広範な環境成果を特に重視することで、以前の集約化手法とは異なります。2018年までに、100か国で合計1億6300万の農場が持続可能な集約化を使用していると予測されました。これに該当する農地の面積は4億5300万ヘクタールです。この面積は、世界の農場の29%に相当します。[ 127 ]食料安全保障、人口増加、農業に適した土地の減少に対する懸念を考慮すると、土壌の健康と生態系サービスを維持しながら、高い作物収量を維持するために、持続可能な集約農業の実践が必要です。生態系サービスが、収量を維持または増加させながら非再生可能投入物の使用量を削減できるほど強力であるかどうかは、多くの議論の対象となってきた。東アジアの灌漑稲作システムに関する最近の研究では、少なくとも害虫管理に関しては、蜜源植物を用いた生物的防除という生態系サービスを促進することで、殺虫剤の必要性を70%削減し、標準的な方法と比較して5%の収量増加をもたらすことができると示唆されている。[ 128 ]
垂直農法は、年間を通して生産が可能、害虫や病気から隔離できる、資源のリサイクルを制御できる、輸送コストを削減できるといった潜在的な利点を持つ概念である。[ 129 ]
灌漑の必要性を減らし、代替方法を用いることで、水の利用効率を向上させることができる。そのような方法には、干ばつに強い作物の研究、植物の蒸散量のモニタリング、土壌からの蒸発量の削減などが含まれる。[ 130 ]
水不足の問題を克服する手段として、干ばつ耐性作物が広く研究されてきました。これらの作物は、水が少ない環境に適応できるように遺伝子操作されています。これは、灌漑の必要性を減らし、水を節約するのに役立つため有益です。広く研究されてきましたが、成功した種のほとんどは水節約に全体的な影響を与えないため、大きな成果は得られていません。しかし、例えば米などの一部の穀物は、干ばつ耐性を持つように遺伝子操作することに成功しています。[ 131 ]
土壌改良材としては、リサイクルセンターから出る堆肥を利用する方法があります。庭や台所の生ごみから堆肥を作ることで、地域で入手可能な資源を有効活用できます。
植え付け前に土壌を耕さず、収穫後に植物残渣を残しておくと、土壌からの水分蒸発が減り、土壌侵食を防ぐ効果もある。[ 132 ]
土壌表面を覆う作物残渣は、水の蒸発量の減少、土壌表面温度の低下、風の影響の軽減につながる可能性がある。[ 132 ]
リン鉱石の効果を高める方法の一つは、リン酸可溶化微生物（PSM）などの微生物接種物を土壌に加えることである。[ 40 ] [ 95 ]これらの微生物は土壌中のリンを可溶化し、有機酸生成やイオン交換反応などのプロセスを利用して、植物が利用できるリンにする。[ 95 ]実験的には、これらのPSMは、地上部の高さ、乾燥バイオマス、穀物収量の点で作物の成長を促進することが示されている。[ 95 ]
土壌に菌根菌が存在すると、リンの吸収効率はさらに向上します。 [ 133 ]菌根菌は植物と菌類の相利共生関係の一種であり、 [ 133 ]菌類は土壌中のリンを含む栄養素を吸収する能力に優れています。[ 134 ]これらの菌類は、アルミニウム、カルシウム、鉄によってリンが固定された土壌での栄養素の吸収を増加させることができます。[ 134 ]菌根菌は、通常は利用できないリンを可溶化する有機酸を放出することもできます。[ 134 ]
土壌殺菌において、化学薬品の代替手段として土壌蒸気処理が利用できます。土壌に蒸気を送り込むことで害虫を駆除し、土壌の健康状態を改善する様々な方法が存在します。
太陽熱消毒は同じ原理に基づいており、土壌の温度を上げて病原菌や害虫を死滅させるために使用される。[ 135 ]
特定の植物は、バイオ燻蒸剤、つまり「天然」燻蒸剤として利用するために栽培することができ、粉砕して土壌に鋤き込み、4週間プラスチックで覆うと害虫抑制化合物を放出します。アブラナ科の植物は、メチルイソチオシアネートなどの有毒化合物を大量に放出します。[ 136 ] [ 137 ]
現在の農地を環境的に最適な場所に移転し、放棄された地域の生態系が再生できるようにすることで、世界の作物生産の現在の炭素、生物多様性、灌漑用水のフットプリントを大幅に削減できる可能性があり、国内での移転だけでも大きな可能性を秘めている。[ 138 ] [ 139 ]
持続可能性には輪作も含まれる場合がある。[ 140 ]輪作と被覆作物は、表土を風や水から保護することで土壌侵食を防ぐ。 [ 39 ]効果的な輪作は、作物への害虫の圧力を軽減し、雑草の防除を行い、病気の蓄積を減らし、土壌栄養素と栄養循環の効率を向上させることができる。[ 141 ]これにより、肥料や農薬の必要性が減る。[ 140 ]新しい遺伝資源を導入して作物の多様性を高めると、単作栽培の場合と比較して収量が10～15パーセント増加する可能性がある。[ 141 ] [ 142 ]多年生作物は耕起の必要性を減らし、土壌侵食の緩和に役立ち、場合によっては干ばつへの耐性を高め、水質を改善し、土壌有機物の増加に役立つ。小麦を野生のイネ科植物Thinopyrum intermediumに置き換えたり、小麦との実験的な交雑種を開発したりするなど、既存の一年生作物の多年生代替作物を開発しようとする研究プログラムがあります。[ 143 ]これらすべてを化学物質を使用せずに実行できることは、持続可能性の主要な目標の 1 つです。そのため、輪作は持続可能な農業の非常に中心的な方法となっています。[ 141 ]
持続可能な農業は個々の区画内での実践に限定されず、景観規模でも考慮することができます。このより広いアプローチは、十分な農業生産を維持しながら生物多様性の保全を調和させる上で特に重要です。この文脈では、2 つの景観管理戦略が伝統的に対立しています。土地の節約と土地の共有です。[ 144 ] [ 9 ] [ 145 ]これらの 2 つの戦略は、10 年以上にわたって科学界で激しい議論を巻き起こしており、生物多様性の保全と食料生産および農村の生計のバランスをとる上での相対的な有効性について明確な合意は得られていません。実証研究の文献レビューによると、熱帯林の生物多様性の保全には一般的に土地の節約が好まれており (関連研究の 67%)、一方、開発途上国の農民の食料安全保障と生計には土地の共有 (研究の 58%) の方がより有益であると考えられています。[ 146 ]最近、この議論に第3の選択肢が導入されました。それは、いわゆる土地混合戦略と呼ばれるもので、2つの従来の戦略の中間的なアプローチです。なぜなら、両方の戦略の有効性は景観の状況によって異なるように見えるからです。[ 147 ]
土地保全とは、農業生産に充てられる土地と自然生息地の保全に充てられる土地を厳密に分離する戦略である。[ 9 ] [ 148 ]この戦略は、特に集約農業を通じて農地の収穫量を増やすことを促進する。これは、生物多様性にとって重要な地域を農業拡大から守るために行われる。これは、先進国で150年以上にわたって支配的な戦略となっている。
「野生生物に優しい農業」としても知られる土地共有は、農業生産地域に生物多様性を統合することを含みます。[ 9 ] [ 148 ]このアプローチは、農業慣行の集約化を減らすことによって、農業と生物多様性の組み合わせに焦点を当てています。これは、アグロフォレストリーや作物と家畜の混合システムなどのアグロエコロジーの実践によって特に示されています。
以前は「混合戦略」と呼ばれていたが、生態学では曖昧すぎる用語とみなされていた土地ブレンドは、土地保全と土地共有の中間的なアプローチである。[ 147 ]従来対立していたこれら2つの戦略とは異なり、土地ブレンドは、特定の景観の特徴に合わせて、2つのアプローチを柔軟に組み合わせることができる。この第3の戦略は、従来の土地保全と土地共有に代わる信頼できる実行可能な選択肢として、ごく最近になって登場した。[ 149 ] [ 150 ]最近の研究では[ 147 ]、生物多様性の保全と農業生産を効果的に調和させ、変化と不確実性に対する回復力を高める可能性が強調されている。
有機農業は次のように定義できる。
持続可能性、土壌肥沃度と生物多様性の向上を目指す統合農業システムであり、ごくまれな例外を除き、合成農薬、抗生物質、合成肥料、遺伝子組み換え生物、成長ホルモンを禁止している。[ 151 ] [ 152 ] [ 153 ] [ 154 ]
有機農業は、他に選択肢がない米国において消費者が入手できる最も持続可能な製品を生産する可能性があると主張する人もいるが、有機産業の焦点は持続可能性ではない。 [ 140 ]
2018年、米国におけるオーガニック製品の売上高は525億ドルに達した。[ 155 ] USDAの調査によると、アメリカ人の3分の2が少なくとも時々オーガニック製品を消費している。[ 156 ]最近の総合的な調査では、土地利用の変化と林業からの二酸化炭素排出量は年間約3～4ギガトンCO2であり、近年の人為的なCO2排出量全体の約10～12%を占めていると推定されている。[ 157 ] [ 158 ]
生態農業は、持続可能な農業の環境面に焦点を当てた概念です。生態農業には、土壌侵食の防止、水の浸透と保持、腐植土の形での炭素隔離、生物多様性の増加などの生態系サービスを再生する有機農業を含むすべての方法が含まれます。 [ 159 ]不耕起栽培、多種被覆作物、帯状栽培、段々畑栽培、防風林、牧草栽培など、多くの技術が使用されています。
生態系農業を実践する際に用いられる方法や技術は数多くあり、それぞれに独自の利点と実装があり、より持続可能な農業につながります。作物の遺伝的多様性は、気候変動の影響を受けやすい単作作物に伴うリスクを軽減するために使用される方法の 1 つです。[ 160 ]この形態の生物多様性により、作物はより回復力が高くなり、食料安全保障が高まり、長期的に畑の生産性が向上します。[ 160 ]バイオダイジェスターの使用は、有機廃棄物を可燃性ガスに変換するもう 1 つの方法であり、生態系農場にいくつかの利点をもたらします。燃料源、作物や養魚池の肥料として使用でき、有機物が豊富な廃棄物を除去する方法として機能します。[ 161 ]バイオダイジェスターは肥料として使用できるため、農場の収量を維持するために必要な工業用肥料の量を削減できます。もう一つの技術は養殖統合で、これは養魚と農業を組み合わせ、動物や作物の廃棄物を環境に流出させる代わりに養魚場に転用して利用するものです。[ 162 ]養魚池の泥は作物の肥料としても利用できます。[ 162 ]
有機肥料は、動物性肥料や緑肥など、生態系に配慮した農場でも利用できます。[ 163 ]これにより、土壌の肥沃度が向上し、維持され、コスト削減と収量増加につながり、工業用肥料（窒素とリン）における再生不可能な資源の使用が減り、集約農業システムによる環境負荷が軽減されます。[ 163 ]精密農業も利用できます。これは、非化学的な手法を用いて害虫を効率的に除去し、農場を維持するために必要な耕起量を最小限に抑えることに重点を置いています。精密機械の一例として、偽種床耕うん機があり、これはわずか1センチメートルの深さで小さな雑草の大部分を除去できます。[ 164 ]この最小限の耕起により、土壌の撹乱から発芽する新しい雑草の量が減ります。[ 164 ]土壌侵食を軽減するその他の方法には、等高線耕作、帯状耕作、段々畑耕作などがあります。[ 165 ]
生態系農業科学における課題は、持続可能、あるいは再生可能な主流の生産的な食料システムを実現することである。生態系農業の分野に参入するには、消費者との位置関係を考慮することで、フードマイル（食料輸送距離）を削減し、現在の食料輸送に伴う内燃機関の排出ガスによる生物圏へのダメージを最小限に抑えることができる。
生態系に配慮した農場の設計は、当初は従来の農業と同様の制約を受ける。すなわち、地域の気候、土壌の物理的特性、有益な土壌改良材のための予算、人員、利用可能な自動機械などである。しかし、生態系に配慮した農業手法による長期的な水管理は、その地域の水資源を保全・増加させ、土壌の肥沃度を維持するために必要な投入量を大幅に削減できる可能性が高い。
生態系農業に特有のいくつかの原則を考慮する必要がある。
本質的に破壊的だと考えられることが多い焼畑農業や焼き畑移動耕作は、アマゾンでは数千年にわたって行われてきた。[ 174 ]
伝統的なシステムの中には、混作と持続可能性を組み合わせたものがある。東南アジアでは、水田での稲作と養魚のシステムで、米だけでなく淡水魚も養殖されており、追加の生産物を生み出し、近隣の河川の富栄養化を軽減している。 [ 175 ]インドネシアの変種では、米、魚、アヒル、水生シダを組み合わせている。アヒルは、そうでなければ米の生育を阻害する雑草を食べ、労働力と除草剤を節約し、アヒルと魚の糞は肥料の代わりとなる。[ 176 ]
高畝耕作は、ボリビアやペルーのアルティプラノ地域など、世界の一部の地域で近年復活を遂げている。これは、伝統的なワルワル高畝耕作という形で再び注目を集めており、栄養豊富な土壌が不足している地域で、こうした土壌を作り出すことができる。この方法は非常に生産性が高く、近年、この地域や近隣のアマゾン盆地の先住民グループによって、これまで耕作が困難だった土地を活用するために利用されている。
伝統的な農業の他の形態には、アグロフォレストリー、輪作、雨水利用などがあります。雨水利用は、特に乾燥地帯や乾燥期に用いられる、最も大規模で一般的な方法の 1 つです。エチオピアでは、GDP の半分以上、輸出の 80% 以上が農業によるものですが、激しい干ばつや乾燥期で知られています。[ 177 ]雨水利用は、低コストの代替手段と考えられています。このタイプの利用では、降雨量の多い時期に屋根から水を集めて貯蔵し、干ばつの際に使用します。[ 178 ]雨水利用は、流出灌漑、屋根からの雨水利用、洪水拡散に焦点を当てることで、国が生き残るための大きな取り組みとなっています。
アメリカのネイティブアメリカンは、自給自足の農業技術を通して持続可能な農業を実践していました。多くの部族は、地元の生態系でよく育つ植物から自分たちの食料を栽培したり収穫したりしていました。ネイティブアメリカンの農業慣行は、地元の環境に特有のものであり、自然のプロセスと調和しています。[ 179 ]これはパーマカルチャーと呼ばれる実践であり、地元の環境に対する深い理解を伴います。[ 180 ]ネイティブアメリカンの農業技術は、その多くの実践に地元の生物多様性を取り入れており、土地の健全性を維持するのに役立っています。[ 181 ]
多くの先住民族は、同じ場所に複数の作物を一緒に植える混作を農業に取り入れてきました。この戦略により、作物は栄養分を交換し、土壌水分を維持し、互いに物理的に支え合うことで、互いの成長を助けます。混作で組み合わせられる作物は、資源をめぐって激しく競合することはほとんどなく、それぞれの作物が成功するのに役立ちます。たとえば、多くの部族は、スリーシスターズガーデンなどの方法で混作を利用していました。この園芸技術は、トウモロコシ、豆、カボチャで構成されています。トウモロコシの茎が豆を支え、豆が窒素を生成し、カボチャが水分を保持することで、これらの作物は一体となって成長します。[ 182 ]混作は、害虫管理と雑草の生育防止のための自然な戦略も提供します。混作は、土壌と植物の全体的な健康を改善し、作物の収量を増やし、持続可能な自然な農業慣行です。[ 180 ]
先住民の持続可能な農業の最も重要な側面の 1 つは、収穫に関する彼らの伝統的な生態学的知識です。アニシナベ族は、「名誉ある収穫」として知られるイデオロギーに従っています。名誉ある収穫とは、「必要なものだけを取り、取ったものはすべて使う」という考え方を強調する一連の慣習です。[ 183 ] この慣習によって資源が保護されるのは、植物を収穫する際にいくつかのルールが守られるためです。これらのルールは、最初の植物を決して取らないこと、植物の半分以上を決して取らないこと、最後の植物を決して取らないことです。[ 184 ]これにより、植物の将来の成長が促進され、その結果、その地域の植物の持続可能な利用につながります。
ネイティブアメリカンは、森林、動物、作物を一緒に管理することで、アグロフォレストリーを実践していました。彼らはまた、計画的な野焼きや森林栽培によって樹木の成長を促進しました。これらの野焼きで残った灰は、しばしば作物の肥料として使用されました。森林の状態を改善することで、地元の野生生物の個体数も増加しました。ネイティブアメリカンは家畜を森林で放牧させ、それが樹木に天然の肥料を提供しました。[ 180 ]
再生型農業は、食料および農業システムに対する保全および再生アプローチです。表土の再生、生物多様性の増加[ 185 ]、水循環の改善[ 186 ]、生態系サービスの強化、バイオ隔離のサポート、気候変動に対する回復力の向上、および農地の土壌の健全性と活力の強化に重点を置いています。実践には、可能な限り多くの農場廃棄物をリサイクルすること、および農場外の供給源からの堆肥材料を加えることが含まれます。 [ 94 ] [ 187 ] [ 39 ] [ 188 ] [ 189 ]近年、この再生型農業アプローチは、農家や産業界などの食料システム関係者の間で勢いを増しています。[ 190 ]
パーマカルチャーは、繁栄している自然生態系で見られる配置を採用した土地管理と居住地設計のアプローチです。これは、システム全体の思考を使用して導き出された一連の設計原則を含みます。再生農業、都市計画、リワイルディング、コミュニティのレジリエンスなどの分野でこれらの原則を適用します。この用語は、1978年にビル・モリソンとデビッド・ホルムグレンによって造語され、彼らは現代の工業化された方法に反対し、代わりに農業に対してより伝統的または「自然」なアプローチを採用するという概念を定式化しました。[ 191 ] [ 192 ] [ 193 ]
20世紀初頭から中頃にかけて、多くの思想家が、耕さない園芸、不耕起農業、そして「永続的農業」の概念を探求し、これらはパーマカルチャー分野の初期のインスピレーションとなった。[ 194 ]モリソンとホルムグレンの1970年代と1980年代の研究は、 1978年の『パーマカルチャー・ワン』を皮切りに、いくつかの書籍や、パーマカルチャーの理念を普及させる主要な方法の一つである「パーマカルチャー・デザイン・コース」の開発につながった。[ 195 ]南オーストラリアの土地利用に焦点を当てて始まったパーマカルチャーは、その後、適切な技術や意図的なコミュニティ設計など、他の地域や他のトピックを含むように範囲を広げてきた。[ 196 ]
パーマカルチャーと呼ばれる幅広いアプローチを統一する概念と実践がいくつかある。モリソンとホルムグレンの3つの基本倫理とホルムグレンの12の設計原則は、パーマカルチャーの文献でよく引用され、再掲されている。[ 195 ]コンパニオンプランティング、多年生作物の広範な利用、ハーブスパイラルなどの設計といった実践は、パーマカルチャリストによって広く利用されている。
パーマカルチャーは、大衆運動として科学文献から大きく孤立しており、明確な定義や厳密な方法論の欠如を批判されてきた。[ 197 ]長い隔たりがあったにもかかわらず、21世紀のいくつかの研究は、パーマカルチャーが土壌の質と生物多様性を改善するという主張を支持し、[ 198 ]それを従来の農業から脱却したアグロエコロジーへの移行を促進できる社会運動として認識している。 [ 194 ] [ 198 ]
混作が持続可能な農業に貢献するという証拠は限られている。複数の混作研究のメタ分析によると、単一の換金作物と被覆作物を組み合わせた特定の2作物システムでは、従来の方法と同等の収量で捕食性昆虫の生物多様性が高かった。 [ 199 ]
持続可能性へのアプローチの一つは、多年生作物品種を用いた混作システムを開発することです。このような品種は、イネ、コムギ、ソルガム、オオムギ、ヒマワリ用に開発されています。これらをアルファルファなどのマメ科被覆作物と混作で組み合わせることができれば、窒素固定がシステムに加わり、肥料や農薬の必要性が減ります。[ 143 ]
利用可能な都市空間（屋上庭園、コミュニティガーデン、ガーデンシェアリング、オルガノポニコ、その他の都市農業形態など）の利用は、持続可能性に貢献できる可能性がある。[ 200 ]「ゲリラガーデニング」は、持続可能性の実践例と考える人もいる[ 201 ] ― 場合によっては、食用植物の種が地元の農村地域に蒔かれている。[ 202 ]
水耕栽培は、休眠培地を使用せずに水で最適な生育環境を作り出す農業の代替手段です。この革新的な農業技術は、土壌の健康を損なうことなく作物の収穫量を増加させます。この持続可能な農業技術の最も大きな欠点は、開発に伴うコストです。[ 203 ]
認証制度は、農産物の持続可能性を左右する基準であるため、農業コミュニティと消費者にとって重要です。有機認証、レインフォレスト・アライアンス、フェアトレード、UTZ認証、GlobalGAP、バードフレンドリー、コーヒーコミュニティ共通コード（4C）など、数多くの持続可能性基準と認証制度が存在します。 [ 14 ]これらの基準は、生産者、製造業者、貿易業者が従うべきルールを規定しており、彼らの行動、製造、栽培が人々と環境に害を与えないようにしています。[ 204 ]これらの基準は、自主的持続可能性基準（VSS）とも呼ばれ、製品が特定の経済的、社会的、環境的持続可能性指標を満たすことを要求する民間基準です。要件は、製品の品質や特性だけでなく、生産および加工方法、輸送にも関係します。
VSSは主に非政府組織（NGO）や民間企業によって設計・販売されており、農家から小売業者まで、バリューチェーンの上流から下流まで、関係者によって採用されています。認証やラベルは、VSSの導入が成功したことを示すために使用されます。ITCの標準マップによると、標準によって最もカバーされている製品は農産物です。[ 205 ]現在、約500のVSSが、コーヒー、紅茶、バナナ、カカオ、パーム油、木材、綿花、有機農産物など、多くの発展途上国の主要輸出品に適用されています。[ 206 ] VSSは、富栄養化、水の使用、温室効果ガスの排出、自然生態系の転換を削減することがわかっています。[ 207 ]そのため、持続可能な農業のための潜在的なツールと考えられています。
USDAは、農家と施設の全国的な基準に裏付けられたオーガニック ラベルを発行しています。認証の手順は、農産物の耕作、放牧、収穫、保管、輸送の方法を決定するオーガニック システム プランの作成です。このプランでは、農産物の周囲で使用される物質、農産物を保護するために必要なメンテナンス、農産物と接触する可能性のある非オーガニック製品も管理および監視します。オーガニック システム プランは、USDA 認証エージェントによってレビューおよび検査されます。認証が付与されると、農産物には USDA から承認ステッカーが貼られ、農産物は全米に流通します。農家の責任を確保し、アメリカ人がオーガニック農産物を受け取れるようにするために、これらの検査は少なくとも年に 1 回行われます。[ 208 ]これは、農産物のメンテナンスによる持続可能な認証システムの 1 つの例にすぎません。
持続可能な農業は、環境リスクを軽減する可能性に関して国際政策のテーマとなっている。2011年、持続可能な農業と気候変動に関する委員会は、気候変動に直面した際の食料安全保障の達成に関する政策立案者への勧告の一環として、持続可能な農業を国内および国際政策に統合する必要があると強く主張した。[ 209 ]
委員会は、気候変動の激化と気候変動によるショックが農作物の収穫量に悪影響を及ぼすことを強調し、農業生産システムの回復力を高めるための早期の対策が必要であると述べた。[ 209 ]また、今後10年間で持続可能な農業への投資を大幅に増やすことも求め、これには国の研究開発予算、土地の再生、経済的インセンティブ、インフラ整備などが含まれるとした。[ 209 ]
2021年の国連気候変動会議では、45か国が持続可能な農業への移行のために40億ドル以上を拠出することを約束した。スローフードという団体は、これらの支出が「大量生産された商品としての食料を、自然の限界内で機能する持続可能なシステムの一部へと変える包括的な農業生態学」ではなく、技術的な解決策や森林再生に重点を置いているため、その効果について懸念を表明した。[ 210 ]
さらに、サミットでは、CO2排出量を大幅に削減し、カーボンニュートラルを実現し、森林破壊と石炭への依存を終わらせ、メタン排出量を制限する交渉が行われた。[ 211 ] [ 212 ]
11月、クライメート・アクション・トラッカーは、 現在の政策では世界の取り組みは2.7℃の気温上昇に向かっていると報告し、石炭と天然ガスの消費が進捗の遅れの主な原因であるため、現在の目標では世界のニーズを満たせないと結論付けた。[ 213 ] [ 211 ]それ以来、アフリカ諸国のような志を同じくする発展途上国は、[ 214 ]発展途上国が富裕国と同じ要件を満たす義務を免除する協定の補足を求めた。[ 215 ]
2020年5月、欧州連合は農業の持続可能性を高めるための「農場から食卓まで」というプログラムを発表しました。このプログラムの公式ページでは、欧州委員会のフランツ・ティメルマンス執行副委員長が次のように述べています。
コロナウイルス危機は、私たち全員がいかに脆弱であるか、そして人間の活動と自然のバランスを取り戻すことがいかに重要であるかを示しました。グリーンディールの中心にある生物多様性戦略と農場から食卓までの戦略は、自然、食料システム、生物多様性の新たな、より良いバランスを示しており、人々の健康と幸福を守ると同時に、EUの競争力と回復力を高めることを目的としています。これらの戦略は、私たちが着手している大きな転換の重要な部分です。[ 216 ]
このプログラムには、以下の目標が含まれています。
1930年から2000年までの政策
ニューディール政策は、持続可能な農業を促進する政策やプログラムを実施しました。1933年の農業調整法に基づき、重要な作物の生産量を制限する供給管理制度を構築するために農家に支払いを行いました。[ 217 ] [ 218 ] [ 219 ]これにより、農家は市場ベースのシステムで競争するのではなく、食料の生産に集中することができました。ニューディール政策はまた、土壌の状態を改善するために畑の一部を播種または放牧せずに残した農家に金銭的なインセンティブを提供しました。[ 217 ]また、 USDA、土地付与大学、地域社会の間で資金責任を共有する協同普及事業も設立されました。 [ 218 ]
1950年代から1990年代にかけて、政府は持続可能な農業を阻害する農業政策の姿勢を転換した。1954年の農業法は、柔軟な価格支持で農家を支援したが、商品プログラムに限られていた。[ 220 ] 1965年の食料農業法は、新たな所得支援給付と供給統制を継続したが、価格支持は縮小した。[ 220 ] 1973年の農業消費者保護法は、価格支持を廃止し、代わりに目標価格と不足金支払いを導入した。[ 220 ]金利を引き下げることで商品作物の促進を継続した。1985年の食料安全保障法は、商品融資プログラムを継続した。[ 219 ] [ 220 ]これらの政策は、米国政府がチェックを行う代わりに生産量を最大化するように農場を奨励したため、持続可能性よりも利益を奨励した。[ 220 ]これは、農場が規模を拡大し、トウモロコシ、小麦、綿花などの商品作物をより多く栽培するにつれて、農場が食品工場に変わっていったことを意味します。1900年から2002年にかけて、米国の農場の数は大幅に減少しましたが、1950年以降、農場の平均規模は拡大しました。 [ 220 ] [ 219 ]米国は第二次世界大戦後40年間、ほぼ毎年、作物生産と労働効率の新記録を更新していました。[ 221 ]
現在のポリシー
米国では、連邦天然資源保全局（USDA）が、生産農業と並行して天然資源保全に取り組むことに関心のある人々に対し、技術的および財政的な支援を提供しています。持続可能な農業実践に関する研究を促進するためのSAREや、農業と気候変動に関する枠組みを構築するための中国・英国SAINといったプログラムも実施しています。
将来の政策
現在、グリーン・ニューディールによって米国の農業システムをより持続可能な方向へ導く可能性のある政策が検討されている。この政策は、1950年代から1980年代に作られた大規模な商品農場を解体することで、農業ガバナンスの分散化を促進する。[ 217 ]農業コミュニティ内の分散型ガバナンスは、気候変動の緩和、食料安全保障、景観規模の生態系管理に焦点を当てるために、地域レベルでのより適応的な管理を可能にする。 [ 217 ]グリーン・ニューディールは、農家が工業的な食料体制から移行し、アグロエコロジーのスキルを習得できるよう、公共インフラに投資する。[ 217 ]ニューディールと同様に、土地、食料、設備、研究施設、人材、研修プログラムなどの資源を共有および再分配するために、協同組合やコモンズに投資する。 [ 217 ]これらの政策とプログラムはすべて、米国で持続可能な農家と農業が実現するのを妨げてきた障壁を取り除くことになる。[ 219 ]
米国では、リー・ペニマンのような主要な提唱者による持続可能な農業の運動が起こっています。リー・ペニマンは、科学教師、農家、作家であり、ソウル・ファイア・ファームの共同創設者です。[ 222 ]ソウル・ファイア・ファームは、再生型農業とジョージ・ワシントン・カーバーが考案した多くの技術を採用しています。[ 223 ]ペニマンは、アフリカ系の農家にアフリカ先住民の持続可能な農業の実践を指導し、持続可能な農業への彼らの歴史的な貢献も強調した著書『Farming While Black: Soul Fire Farm's Practical Guide to Liberation on the Land』を執筆しました。ペニマンが建設したコミュニティファームは、農業における人種差別をなくすことを目標とするトレーニングセンターでもあります。[ 222 ]
ペニマンと同様に、モニカ・M・ホワイト博士もより持続可能な農業の利用を提唱している。彼女は都市農業の拡大と、デトロイトのような食料砂漠においてそれがより持続可能であることに焦点を当てている。デトロイトのコミュニティのメンバーは、D-Townと呼ばれ、健康的な食品の選択、堆肥化、そして「持続可能な農業の重要性」についてのワークショップを提供している。[ 224 ]
2016年、中国政府はより持続可能で健康的な食料システムを実現するために、中国の食肉消費量を50％削減する計画を採用した。[ 225 ] [ 226 ]
2019年、国家基礎研究計画（973計画）は、科学技術バックヤード（STB）の研究に資金を提供しました。STBは、小規模農業の割合が高い農村地域に設立されることが多く、伝統的な手法の知識と新しいイノベーションや技術の導入を組み合わせた拠点です。このプログラムの目的は、全国的に持続可能な農業に投資し、環境への悪影響を最小限に抑えながら食料生産を増やすことでした。このプログラムは最終的に成功したことが証明され、研究では、伝統的な手法と適切な技術の融合が作物の収穫量増加に大きく貢献したことが明らかになりました。[ 227 ]
食料・土地利用連合（FOLU）との協力のもと、CEEW（エネルギー・環境・水評議会）は、インドにおける持続可能な農業慣行およびシステム（SAPS）の現状の概要を示した。[ 228 ]インドは、政策立案者、行政官、慈善家などを通じて、従来の投入集約型農業に代わる重要な選択肢であるSAPSを拡大することを目指している。これらの取り組みは、アグロエコロジーを調査のレンズとして用いて、アグロフォレストリー、輪作、雨水利用、有機農業、自然農業を含む16のSAPSを特定している。結論として、持続可能な農業はインドでは主流には程遠いことが認識されている。SAPSを促進するためのいくつかの措置に関するさらなる提案、政府支援の再構築、持続可能な農業の利点と実施に関する厳密な証拠の生成など、インド農業における進行中の進歩である。
インドで持続可能な農業の世界を探求する取り組みの一例として、教育者プラガティ・チャスワルが設立した非営利団体であるソウグッド財団が挙げられます。 [ 229 ]ソウグッド財団は、郊外の農家や庭にある小さな農地で子供たちが農業をできるように支援することで、小学校の子供たちに持続可能な農業について教えることから始まりました。今日では、インドのデリーにある多くの公立および私立学校が、生徒向けの持続可能な農業に関するソウグッド財団のカリキュラムを採用しています。
2012年、イスラエル農業省は、持続可能な農業政策に対するイスラエルの取り組みが最高潮に達した時期を迎えた。この政策の大きな要素は、小規模なパレスチナ系アラブ人コミュニティが持続可能な農業を利用できるようにするためのプログラムに資金を提供することであった。このプログラムは、生物多様性を創出し、農家に持続可能な農業手法を訓練し、農業関係者のための定期的な会合を開催することを目的としていた。[ 230 ]
1907年、アメリカの作家フランクリン・H・キングは著書『四千年の農民』の中で持続可能な農業の利点について論じ、そのような慣行が将来の農業にとって不可欠になると警告した。[ 231 ]「持続可能な農業」という言葉は、オーストラリアの農学者ゴードン・マックリモントによって造語されたと言われている。[ 232 ]この用語は1980年代後半に普及した。[ 182 ] 2002年にトロントで開催された国際園芸会議で、国際園芸科学会による園芸における持続可能性に関する国際シンポジウムが開催された。[ 233 ] 2006年にソウルで開催された次の会議では、その原則がさらに議論された。[ 234 ]
将来、世界人口を養うことができない可能性は、1800 年代初頭のイギリスの政治経済学者トーマス・マルサス以来懸念されてきたが、近年ますます重要になっている。 [ 17 ] 20 世紀末から 21 世紀初頭にかけて、この問題は急速に増加する世界人口に対する不安の高まりから、米国で広く議論されるようになった。農業は長い間世界最大の産業であり、土地、水、労働力の投入が相当量必要である。21 世紀の変わり目に、専門家は、この産業が人口増加に対応できるかどうか疑問を呈した。[ 18 ]この議論は、世界的な食糧不安と「飢餓の解決」 に対する懸念につながった。[ 87 ] [ 157 ] [ 158 ]
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土地利用の変化によるCO2排出量は、約3～4 GtCO2 yr−1と推定され、近年の化石燃料と土地利用によるCO2排出量の合計の約10～12%に相当する。
{{cite journal}}: CS1メンテナンス: DOIは2026年6月現在非アクティブです（リンク）パーマカルチャーの父と呼ばれることが多いビル・モリソンは、故郷のタスマニアや世界中の先住民と協力し、彼らが自分の仕事にインスピレーションを与えてくれたと述べている。「洗練された先住民の信仰体系を採用し、すべての生命への敬意を学ばなければ、私たちは自分自身を失うことになる」と、彼は先駆的な著書『パーマカルチャー：デザイナーズ・マニュアル』の中で書いている。
パーマカルチャーにおける先住民、部族、そしてその土地の文化から学ぶことへのこの焦点は、これらの文化が環境と比較的バランスのとれた状態で存在し、私たちの最近の文明の実験よりも長く存続してきたという証拠に基づいています。
西洋の工業化文化の不安定で持続不可能な特性を研究していた[...]彼らは先住民の世界観に惹かれた...
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